摘 要：全息技術(shù)可以真實呈現(xiàn)三維物體的空間形態(tài)特征，針對土建模型教學課程特殊性來研究全息投影，可將教學案例模型以多角度進行展示�？臻g化的教學講解便于學生的理解和提高學生學習興趣，對土建類課程教學意義重大。
　　關(guān)鍵詞：全息投影 土建教學 技術(shù)原理
　　一、概述
　　全息投影技術(shù)是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。3D全息投影系統(tǒng)是一種利用反射、干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像。全新的事物改變著人們對那些傳統(tǒng)舞臺的聲光電技術(shù)的審美態(tài)度。適用范圍產(chǎn)品展覽、汽車服裝發(fā)布會、舞臺節(jié)目、互動、酒吧娛樂、場所互動投影等。
　　二、特點與現(xiàn)有分類
　�。ㄒ唬┤�息技術(shù)特點
　　全息影像的特點是影像立體感強，與原物體有著相似的三維特性。這種特殊性使得人們觀看全息影像時會得到與觀看原物體時完全相同的視覺效果。因此，全息影像技術(shù)可以更加方便地展示物體的立體特征和全方位形狀。
　�。ǘ�）現(xiàn)有全息技術(shù)實現(xiàn)方式
　　空氣投影和交互技術(shù)：在美國麻省一位叫ChadDyne的29歲研究生發(fā)明了一種空氣投影和交互技術(shù)，它可以在氣流形成的墻上投影出具有交互功能的圖像。此技術(shù)來源海市蜃樓的原理，將圖像投射在水蒸氣液化形成的小水珠上，由于分子震動不均衡，可以形成層次和立體感很強的圖像。
　　360度全息顯示屏：這種技術(shù)是將圖像投影在一種高速旋轉(zhuǎn)的鏡子上從而實現(xiàn)三維圖像。
　　三、教學用全息技術(shù)實現(xiàn)
　�。ㄒ唬┤�息投影原理描述。
　　教學擬用全息技術(shù)是一種將三維畫面懸浮在實景的半空中成像技術(shù)，也稱為“全息金字塔”。全息金字塔只用到了反射原理，45°的鏡面會把光反射90°，把水平的光源變成豎直的，透明鏡片的反射作用即可呈現(xiàn)真實物體的單面圖像。
　�。ǘ�）全息投影設(shè)備的簡易制作。
　　利用4個半透面對光線的折射和全反射，把屏幕上的視頻源文件反射。由于視頻源文件同時有圖像的前、后、左、右四個面，4個面同時投影形成全息效果。
　　制作材料：能夠形成單屏投影的設(shè)備（包括手機、平板電腦）、各種透明薄板（如亞克力板、塑料板、PVC板、手機貼膜等）。
　�。ㄈ�）全息投影片源的制作。
　　全息投影的片源需要用到3dmax、maya等3D建模軟件，Ae、Pr、會聲會影等剪輯軟件以及貍窩全能轉(zhuǎn)碼器等轉(zhuǎn)碼軟件。
　　（1）模型建立：首先使用3dmax、maya等3D建模軟件建出教學所需要的模型，給模型加上材質(zhì)，在渲染之前給模型的前后左右多方向設(shè)置攝像機，渲染出模型多各角度片源。
　�。�2）片源剪輯在Ae、Pr等軟件中，把四個片源以一個中心點中心對稱的擺放。通過調(diào)整、渲染得到最終含多角度的放映片源。
　　（3）片源轉(zhuǎn)碼：利用轉(zhuǎn)碼器將片源轉(zhuǎn)碼成清晰，文件大小合適的片源。
　　四、全息投影技術(shù)在土建課程教學中的主要應(yīng)用
　　（一）實物模型教學的問題分析
　　傳統(tǒng)的土建課程教學過程一般是教師先介紹土建制圖的相關(guān)知識，然后學生采用手工方式繪制完成作業(yè)，教學中比較側(cè)重課堂練習。主要的方式是老師首先詳細介紹制圖方法和原理，在此基礎(chǔ)上，再對具體的模型進行講解，讓學生了解一個模型的構(gòu)成，然后他們才能完成制圖練習。不同方位觀察的結(jié)果可以通過照片呈現(xiàn)，但大部分結(jié)構(gòu)需要用語言描述，而教學過程中并不能讓學生對一個模型實體進行全方位觀察，學生只能通過想象去了解大部分結(jié)構(gòu)。在沒有實物佐證的情況下，學生對實物模型的構(gòu)造不夠清楚，而想象的結(jié)果總是千差萬別，因此制圖練習無法達到理想的效果。在土建制圖課程中，探索利用全息投影技術(shù)進行實物模型體的立體展示，有利于學生全方位了解模型的結(jié)構(gòu)。
　�。ǘ�）土建實踐環(huán)境問題分析
　　相對于實物模型的展示，土建實踐環(huán)境的圖片展示和教學存在的問題更為嚴重。在土建制圖課程中，學生需要完成大量實物模型的制圖練習，通常包括大量建筑環(huán)境的制圖工作，要求展示建筑外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部構(gòu)造，這就要求學生對其有更加立體、全方位的認識。圖片展示顯然難以滿足需求，因為內(nèi)部的照片難以和外部的照片形成很好的對應(yīng)關(guān)系，而外部的照片又不能產(chǎn)生全方位的顯示效果。這就造成學生如“盲人摸象”，只能了解建筑的某些局部特征，不能整體把握結(jié)構(gòu)特征。有了土建建筑環(huán)境的模擬，學生可以直接進入全息影像技術(shù)打造的虛擬環(huán)境內(nèi)部，從內(nèi)部觀察，再結(jié)合外部觀察的結(jié)果，形成全方位的空間概念。這種置身其中的體驗，能夠為學生制圖的準確性、完整性建立良好的基礎(chǔ)。
　　結(jié)語
　　全息投影在教學中的實際意義是值得推廣的，全息投影使教學中二維教學轉(zhuǎn)變?yōu)槿�維教學，對于巨大模型不便于移動至教室或者無法實現(xiàn)讓學生參觀的模型，我們可以使用全息投影向?qū)W生展示，而不是靠圖片想象模型。全息投影不僅可以還原模型，并使其變得形象化、動態(tài)化，也可以使得學生身臨其境，這可以提高學生的學習興趣以及啟發(fā)學生多維空間思考的方法。
　　參考文獻
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　　*基金項目：大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，項目編號：201710595193。

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